ES2336667T3 - PROCEDURE FOR THE CATALYTIC DEHYDROGEN OF HYDROCARBONS. - Google Patents
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Abstract
Description
Procedimiento para el deshidrogenado catalítico de hidrocarburos.Procedure for catalytic dehydrogenation of hydrocarbons.
En el caso del deshidrogenado catalítico de hidrocarburos según la siguiente fórmula:In the case of catalytic dehydrogenation of hydrocarbons according to the following formula:
que se lleva a cabo habitualmente en la fase gaseosa a una temperatura entre 540ºC y 820ºC, se trata de una reacción de equilibrio fuertemente endotérmica, cuyas conversiones están limitadas termodinámicamente, y dependen de las respectivas presiones parciales y de la temperatura. La reacción de deshidrogenado se favorece mediante presiones parciales reducidas de hidrocarburos y mediante temperaturas elevadas. En reacciones secundarias se forman productos de craqueo, que se adicionan al catalizador como depósitos de catalizador, y conducen al desactivado del catalizador, de modo que el catalizador se debe regenerar cíclicamente en la operación técnica.which is usually carried out in the gas phase at a temperature between 540 ° C and 820 ° C, it is treated of a strongly endothermic equilibrium reaction, whose conversions are thermodynamically limited, and depend on the respective partial and temperature pressures. The reaction of dehydrogenated is favored by reduced partial pressures of hydrocarbons and by high temperatures. In reactions Secondary cracking products are formed, which are added to the catalyst as catalyst deposits, and lead to deactivated the catalyst, so that the catalyst must be regenerate cyclically in the operation technique.
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Si el deshidrogenado se lleva a cabo en un lecho de catalizador accionado por vía adiabática, a través de la reacción endotérmica aumenta la temperatura a través de la longitud del lecho de catalizador. Por consiguiente, la conversión en el lecho de catalizador está limitada, de modo que para las conversiones elevadas deseadas son necesarios varios lechos de catalizador, y tras cada lecho de catalizador debe tener lugar un nuevo calentamiento.If dehydrogenation is carried out in a bed of catalyst activated by adiabatic route, through the endothermic reaction increases the temperature across the length from the catalyst bed. Therefore, the conversion in the catalyst bed is limited, so that for desired high conversions several beds of catalyst, and after each bed of catalyst must take place a new warming
No obstante, el deshidrogenado catalítico de parafinas para dar olefinas se puede llevar a cabo también en un lecho de catalizador calentado, o bien isotérmico. Por ejemplo, de este modo se describe en la US 5 235 121 un procedimiento en el que se añade una mezcla de empleo, que está constituida por parafinas ligeras y vapor de agua, a un reactor tubular, que se calienta desde fuera, es decir, el lecho de catalizador es un lecho sólido calentado. El catalizador empleado está creado de tal manera que en presencia de vapor de agua no se puede ajustar un proceso de reformado de vapor, es decir, una reacción de hidrocarburos con vapor de agua bajo formación de CO, CO_{2} y H_{2}. El catalizador se regenera cíclicamente. También en la DE 198 58 747 A1 se describe un procedimiento similar.However, the catalytic dehydrogenation of paraffins to give olefins can also be carried out in a heated catalyst bed, or isothermal. For example, of this method is described in US 5 235 121 a procedure in which a mixture of employment is added, which is constituted by paraffins light and water vapor, to a tubular reactor, which is heated from the outside, that is, the catalyst bed is a solid bed heated. The catalyst used is created in such a way that in presence of water vapor can not adjust a process steam reforming, that is, a hydrocarbon reaction with water vapor under formation of CO, CO2 and H2. He catalyst regenerates cyclically. Also in DE 198 58 747 A1 describes a similar procedure.
Mediante el calentamiento del lecho de catalizador, o bien el régimen isotérmico, se pueden conseguir conversiones muy elevadas en un lecho de catalizador. No obstante, es desventajoso que tal conversiones muy elevadas, debido a la situación del equilibrio termodinámico, se pueden conseguir sólo a temperaturas elevadas, mediante lo cual se reduce la selectividad de formación de olefinas.By heating the bed of catalyst, or isothermal regime, can be achieved very high conversions in a catalyst bed. However, it is disadvantageous that such very high conversions, due to the thermodynamic equilibrium situation, can be achieved only at high temperatures, whereby selectivity is reduced of olefin formation.
En el régimen en presencia de vapor de agua descrito es ventajoso que, mediante el vapor de agua, se reduce la presión parcial de hidrocarburos, y por consiguiente se aumenta la conversión. Además, mediante el empleo de vapor se hace reaccionar una parte de depósitos de hidrocarburo sobre el catalizador para dar CO_{2}, y se pueden prolongar los tiempos de ciclo, es decir, tiempos de operación de deshidrogenado entre las regeneraciones. Sin embargo, la adición a grandes cantidades de vapor es desventajosa, ya que se llega a un gran aumento de volumen de la corriente gaseosa, lo que conduce a costes de inversión adicionales, y carga la rentabilidad del procedimiento. Además, también aumenta el peligro de reformado de vapor de hidrocarburos, lo que tiene por consecuencia pérdida de producto, o bien reducción de rendimiento. La cantidad de vapor que se puede añadir sin que surjan los problemas descritos es dependiente de la presión absoluta a la que se lleva a cabo la reacción, así como del catalizador de deshidrogenado empleado.In the regime in the presence of water vapor described is advantageous that, by means of water vapor, the partial pressure of hydrocarbons, and consequently the conversion. In addition, through the use of steam reacts a part of hydrocarbon deposits on the catalyst to give CO 2, and cycle times can be extended, that is, Dehydrogenation operating times between regenerations. However, the addition to large amounts of steam is disadvantageous, since a large increase in the volume of the gaseous current, which leads to additional investment costs, and charge the profitability of the procedure. In addition, it also increases the danger of reforming hydrocarbon vapor, which it has for consequence loss of product, or reduction of yield. The amount of steam that can be added without the emergence of problems described is dependent on the absolute pressure at which the reaction is carried out, as well as the catalyst of Dehydrogenated employee.
Otra posibilidad para superar la limitación termodinámica de la conversión de equilibrio consiste en quemar selectivamente, mediante la alimentación de oxígeno, una parte de hidrógeno producido en el deshidrogenado segúnAnother possibility to overcome the limitation thermodynamics of equilibrium conversion involves burning selectively, by feeding oxygen, a part of hydrogen produced in the dehydrogenated according
-empléese como denominación a tal efecto también la abreviatura "SHC" para "Selective Hydrogen Combustion"- y desplazar con ello el equilibrio de deshidrogenado en el sentido de conversiones más elevadas. A modo de ejemplo, la EP 0 799 169 B1 describe un reactor para tal procedimiento de deshidrogenado con SHC, en el que se conduce una mezcla de parafina-oxígeno a través de un primer catalizador, que tanto deshidrogena, como también oxida selectivamente hidrógeno producido, a una adición subsiguiente de oxígeno en un espacio intermedio del reactor, y a un segundo catalizador siguiente, que tanto deshidrogena del mismo modo, como también oxida selectivamente hidrógeno producido. El proceso de la EP 0 799 169 B1 se lleva a cabo por vía autotérmica, la reacción fuertemente exotérmica (2) de hidrógeno con el oxígeno proporciona la energía para la puesta en práctica de la reacción de deshidrogenado endotérmica (1).- expand as such denomination also the abbreviation "SHC" for "Selective Hydrogen Combustion "- and thereby shift the balance of dehydrogenated in the sense of higher conversions. As an example, the EP 0 799 169 B1 describes a reactor for such a process of dehydrogenated with SHC, in which a mixture of paraffin-oxygen through a first catalyst, that both dehydrogenates, as well as selectively oxidizes hydrogen produced, to a subsequent addition of oxygen in a space reactor intermediate, and to a second second catalyst, which both dehydrogenated in the same way, as it also oxidizes selectively produced hydrogen. The process of EP 0 799 169 B1 is carried out autothermally, the reaction strongly Exothermic (2) hydrogen with oxygen provides energy for the implementation of the dehydrogenated reaction endothermic (one).
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Por ejemplo la WO 96/33150 describe además un procedimiento en el que la mezcla de parafinas se deshidrogena en primer lugar en una primera etapa, después se añade oxígeno, reaccionando en al menos una segunda etapa este oxígeno con el hidrógeno liberado en el deshidrogenado para dar vapor de agua. Al menos una corriente parcial del producto obtenido se somete a un deshidrogenado posterior, para deshidrogenar aún parafinas no transformadas, también se propone una recirculación de una corriente parcial en la primera etapa.For example, WO 96/33150 further describes a procedure in which the paraffin mixture is dehydrogenated in first in a first stage, then oxygen is added, reacting in at least a second stage this oxygen with the hydrogen released in the dehydrogenated to give water vapor. To the less a partial stream of the product obtained is subjected to a dehydrogenated posterior, to dehydrogenize paraffins even transformed, a recirculation of a current is also proposed Partial in the first stage.
En ambos procedimientos es desfavorable que, a través de la adición de oxígeno y la oxidación de hidrógeno exotérmica, el gas de reacción se calienta a temperaturas muy elevadas, mediante lo cual se reduce la selectividad de deshidrogenado catalítico subsiguiente. Este es el caso en especial para deshidrogenados llevados a cabo por vía isotérmica en la primera etapa, ya que en deshidrogenados adiabáticos en la primera etapa se presenta una temperatura de entrada a la etapa SHC más reducida que en el deshidrogenado isotérmico, debido al descenso de temperatura en el lecho de catalizador.In both procedures it is unfavorable that through the addition of oxygen and the oxidation of hydrogen exothermic, the reaction gas is heated to very hot temperatures high, thereby reducing the selectivity of subsequent catalytic dehydrogenation. This is the case especially for dehydrogenations carried out isothermally in the first stage, since in adiabatic dehydrogenates in the first stage an input temperature to the SHC stage is presented plus reduced than in isothermal dehydrogenation, due to the decrease in temperature in the catalyst bed.
El problema de sobrecalentamiento a través de la oxidación de hidrógeno se puede solucionar reduciéndose la temperatura de entrada al segundo lecho de catalizador mediante una refrigeración intermedia antes de la oxidación de hidrógeno selectiva. En la US 4 599 471 se propone, por ejemplo, tal refrigeración intermedia, que se puede realizar indirecta o directamente. La refrigeración directa se puede llevar a cabo mediante gases inertes, como nitrógeno, helio, etc., o mediante vapor de agua.The problem of overheating through the hydrogen oxidation can be solved by reducing the inlet temperature to the second catalyst bed by means of a intermediate cooling before hydrogen oxidation selective In US 4 599 471 it is proposed, for example, such intermediate cooling, which can be performed indirectly or directly. Direct cooling can be carried out by inert gases, such as nitrogen, helium, etc., or by water vapor.
No obstante, el ajuste de temperatura mediante refrigeración indirecta es desfavorable, ya que se requieren instalaciones de cambiador de calor, lo que no posibilita un control de temperatura selectivo en la regeneración del lecho de catalizador, o bien hace necesaria una instalación para un desacoplamiento temporal del cambiador de calor, por ejemplo un bypass bloqueable mediante armaduras adicionales, como válvulas. Esto último estaría vinculado a un gasto extremadamente elevado en vista de las grandes secciones transversales tubulares y las altas temperaturas de operación, de aproximadamente 500-650ºC, que el hidrogenado trae consigo.However, the temperature setting by Indirect cooling is unfavorable, as they are required heat exchanger installations, which does not allow control of selective temperature in the regeneration of the bed of catalyst, or requires an installation for a temporary decoupling of the heat exchanger, for example a Lockable bypass by additional reinforcement, such as valves. The latter would be linked to an extremely high expense in view of large tubular cross sections and high operating temperatures of approximately 500-650 ° C, which hydrogenated brings with it.
La refrigeración directa mediante gases inertes es desfavorable, ya que éstos se deben separar del producto en la elaboración de producto posterior mediante costosas etapas de proceso. La refrigeración directa con vapor es desfavorable, ya que el vapor no es inerte en la reacción, como se describe anteriormente, y mediante la refrigeración se ajusta una determinada proporción de vapor respecto a hidrocarburo en dependencia de la refrigeración. De este modo, en el caso de refrigeración intensiva aumenta considerablemente la cantidad de vapor, lo que influye negativamente sobre el proceso, aumentando el volumen de construcción necesario y la probabilidad del indeseable reformado de vapor de hidrocarburos.Direct cooling by inert gases It is unfavorable, since these must be separated from the product in the Subsequent product development through costly stages of process. Direct steam cooling is unfavorable, since the vapor is not inert in the reaction, as described previously, and by cooling a certain proportion of steam with respect to hydrocarbon in refrigeration dependence Thus, in the case of intensive cooling greatly increases the amount of steam, which negatively influences the process, increasing the necessary construction volume and undesirable probability Hydrocarbon steam reforming.
Por lo tanto, la tarea de la invención es poner a disposición un control de procedimiento para el deshidrogenado con subsiguiente oxidación de hidrógeno, y deshidrogenado adicional, que posibilita una refrigeración directa de la corriente intermedia antes de la oxidación de hidrógeno, siendo posible por una parte una separación simple del medio refrigerante en la elaboración de producto, y no influyendo negativamente el medio refrigerante sobre el subsiguiente deshidratado por otra parte.Therefore, the task of the invention is to put available a procedure control for dehydrogenation with subsequent hydrogen oxidation, and additional dehydrogenation, which enables direct cooling of the intermediate stream before the oxidation of hydrogen, being possible on the one hand a simple separation of the cooling medium in the production of product, and not negatively influencing the cooling medium on the subsequent dehydrated on the other hand.
La invención resuelve el problema según la reivindicación principalThe invention solves the problem according to main claim
- \bullet?
- conduciéndose en una primera etapa un hidrocarburo, en especial una mezcla que contiene alcanos, que puede presentar vapor de agua, y que no presenta esencialmente oxígeno, en régimen continuo a través de un primer lecho de catalizador, que presenta condiciones de deshidrogenado habituales,driving in a first stage a hydrocarbon, especially a mixture containing alkanes, which may have water vapor, and that does not essentially present oxygen, in a continuous regime through a first bed of catalyst, which has dehydrogenated conditions habitual,
- \bullet?
- añadiéndose a continuación a la mezcla de reacción obtenida a partir de la primera etapa, constituida por alcanos, alquenos, vapor de agua, hidrógeno y productos secundarios, tanto agua líquida, como también vapor de agua y un gas que contiene oxígeno,adding then to the reaction mixture obtained from the first stage, constituted by alkanes, alkenes, water vapor, hydrogen and secondary products, both liquid water, as well as steam from water and a gas that contains oxygen,
- \bullet?
- conduciéndose a continuación la mezcla de reacción obtenida, en régimen continuo, a través de otro lecho de catalizador en una segunda etapa para la oxidación de hidrógeno, y el deshidrogenado adicional de hidrocarburos.driving then the reaction mixture obtained, on a continuous basis, through another catalyst bed in a second stage for the oxidation of hydrogen, and additional dehydrogenated hydrocarbons.
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En el acondicionamiento de la invención, el primer lecho de catalizador se calienta, y se acciona preferentemente en un régimen casi isotérmico, pudiéndose ajustar su estructura de instalación a la de la US 5 235 121.In the conditioning of the invention, the first catalyst bed is heated, and actuated preferably in an almost isothermal regime, being able to adjust its installation structure to that of US 5 235 121.
La adición tanto de agua líquida, como también de vapor de agua, antes de la oxidación selectiva, permite poder ajustar la temperatura óptima y una proporción selectiva de H_{2}O respecto a hidrocarburos en la fase gaseosa de manera simultánea e independiente, jugando un papel esencial para el ajuste de temperatura el calor de evaporación del agua líquida introducida, que se evapora completamente. Se puede separar fácilmente vapor de agua mediante condensación en etapas de proceso posteriores. Mediante el ajuste selectivo de la proporción de H_{2}O respecto a hidrocarburos en la fase gaseosa se evita una cantidad de vapor desfavorable para el proceso, en especial un reformado de vapor de hidrocarburos, o una corriente volumétrica de gas bastante elevada debido a demasiado vapor, o a depósitos de carbono demasiado elevados sobre el catalizador, o a presiones parciales de hidrocarburo demasiado elevadas en el gas que reacciona, debido a una cantidad de vapor demasiado reducida.The addition of both liquid water, as well as water vapor, before selective oxidation, allows power adjust the optimum temperature and a selective proportion of H2O with respect to hydrocarbons in the gas phase simultaneously and independent, playing an essential role for adjusting temperature the heat of evaporation of the liquid water introduced, It evaporates completely. You can easily separate steam from water by condensation in subsequent process steps. By selective adjustment of the proportion of H2O with respect to to hydrocarbons in the gas phase a quantity of steam is avoided unfavorable to the process, especially steam reforming of hydrocarbons, or a fairly high volumetric gas flow due to too much steam, or too much carbon deposits high on the catalyst, or at partial pressures of hydrocarbon too high in the gas that reacts, due to a too small amount of steam.
En otro acondicionamiento de la invención se añade a continuación un gas que contiene oxígeno a la mezcla de reacción obtenida a partir de la segunda etapa, y la mezcla de reacción obtenida se conduce a través de otro lecho de catalizador en al menos una tercera etapa, en régimen continuo, pudiendo tener el lecho de catalizador de la tercera etapa un material catalizador similar, o el mismo que en las etapas precedentes. Esto posibilita una adición gradual de oxígeno en las etapas aisladas, para mantener reducida la concentración de oxígeno dañina para el producto.In another conditioning of the invention, then add an oxygen-containing gas to the mixture of reaction obtained from the second stage, and the mixture of reaction obtained is conducted through another bed of catalyst in at least a third stage, in continuous regime, being able to have the catalyst bed of the third stage a catalyst material similar, or the same as in the preceding stages. This enables a gradual addition of oxygen in the isolated stages, to maintain reduced the concentration of harmful oxygen for the product.
Como catalizadores para el lecho catalizador de la primera etapa, en el acondicionamiento de la invención se emplea cualquier catalizador de deshidrogenado habitual. Para el segundo, y en caso dado otros lechos de catalizador, se pueden emplear aquellos catalizadores de deshidrogenado que se distinguen no sólo por actividad de deshidrogenado, sino que también tienen actividad de SHC.As catalysts for the catalyst bed of the first stage, in the conditioning of the invention is employed any usual dehydrogenated catalyst. For the second, and if necessary other catalyst beds, can be used those dehydrogenated catalysts that are distinguished not only by dehydrogenated activity, but also have activity from SHC.
Estos son, por ejemplo, catalizadores que contienen metales nobles sobre materiales soporte correspondientes, como por ejemplo Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, ZrO_{2}, zeolitas, hidrotalcita, CaAl_{2}O_{4}, ZnAl_{2}O_{4}, MgAl_{2}O_{4}, o sus mezclas. Estas pueden estar dopadas con otros componentes, como por ejemplo elementos del grupo IVA del sistema periódico, o también del grupo I. Pero también son empleables en el sentido de la invención catalizadores de deshidrogenado basados en óxido de metal de transición, como por ejemplo catalizadores a base de Fe_{2}O_{3}, Cr_{2}O_{3}, MoO_{3} o V_{2}O_{5}.These are, for example, catalysts that contain noble metals on corresponding support materials, such as Al 2 O 3, SiO 2, ZrO 2, zeolites, hydrotalcite, CaAl 2 O 4, ZnA 2 O 4, MgAl 2 O 4, or mixtures thereof. These may be doped with other components, such as elements of the VAT group of the periodic system, or also of group I. But they are also employable in the sense of the invention catalysts of dehydrogenated based on transition metal oxide, as per example catalysts based on Fe 2 O 3, Cr 2 O 3, MoO 3 or V 2 O 5.
En un acondicionamiento de la invención, para cualquiera de las etapas, en especial para la segunda, y en caso dado otras etapas, se emplea un catalizador que contiene Pt y Sn, que se encuentra en un soporte, que contiene esencialmente aluminato, en especial aluminato de Zn.In a conditioning of the invention, for any of the stages, especially for the second, and in case given other steps, a catalyst containing Pt and Sn is used, which is located on a support, which essentially contains aluminate, especially Zn aluminate.
En otro acondicionamiento de la invención se emplea como catalizador en el lecho de catalizador de la segunda, y en caso dado otras etapas, un catalizador aislado para la oxidación de hidrógeno, que presenta una mayor selectividad que los catalizadores de deshidrogenado en la oxidación de hidrógeno, junto con el catalizador de deshidrogenado.In another conditioning of the invention, used as catalyst in the catalyst bed of the second, and if necessary other stages, an isolated catalyst for oxidation of hydrogen, which has a greater selectivity than dehydrogenated catalysts in hydrogen oxidation, together with the dehydrogenated catalyst.
En otro acondicionamiento de la invención, la mezcla de reacción se enfría tras la segunda etapa, antes de ser conducida a otro lecho de catalizador en una tercera etapa. En el caso de empleo de otras etapas se puede efectuar tal refrigeración intermedia también entre cada dos etapas. La refrigeración puede tener lugar también indirectamente, y el calor extraído se puede utilizar para el calentamiento de la mezcla de empleo antes de la primera etapa. Correspondientemente se pueden dosificar también agua y vapor de agua, según sea necesario. Una refrigeración antes de la segunda y otras etapas tiene la ventaja de reducir la velocidad de reacción de reacciones secundarias en la adición de oxígeno. Por consiguiente, se consigue un aumento de la selectividad.In another conditioning of the invention, the reaction mixture is cooled after the second stage, before being led to another catalyst bed in a third stage. At If other stages are used, such cooling can be carried out intermediate also between every two stages. Cooling can also take place indirectly, and the heat extracted can be use for heating the use mixture before first stage. Correspondingly, water can also be dosed and water vapor, as necessary. A refrigeration before the second and other stages has the advantage of reducing the speed of reaction of secondary reactions in the addition of oxygen. By consequently, an increase in selectivity is achieved.
En otro acondicionamiento de la invención se emplea como gas que contiene oxígeno aire enriquecido en oxígeno, por ejemplo con un contenido en oxígeno de un 90 a un 95%. De este modo se consigue que las instalaciones empleadas se puedan construir más reducidas en comparación con una adición de aire. Por el contrario, una adición de aire tiene la ventaja de que las presiones parciales de hidrocarburos se reducen, y se puede aumentar la conversión de equilibrio, aire es también más económico.In another conditioning of the invention, uses oxygen-enriched air as oxygen-containing gas, for example with an oxygen content of 90 to 95%. Of this mode it is achieved that the facilities used can be Build smaller compared to an air addition. By on the contrary, an addition of air has the advantage that partial hydrocarbon pressures are reduced, and can be increased The equilibrium conversion, air is also more economical.
En otro acondicionamiento de la invención, la cantidad de gas que contiene oxígeno añadido con dosificación se regula a través de las temperaturas de salida medidas de los lechos de catalizador agregados en cada caso, en la segunda u otras etapas, o a través de la temperatura de salida del último lecho de catalizador.In another conditioning of the invention, the amount of gas containing oxygen added with dosage is regulates the measured bed temperatures of catalyst added in each case, in the second or other stages, or through the outlet temperature of the last bed of catalyst.
La invención se explica más detalladamente a continuación por medio de 2 ejemplos. La figura 1 muestra el procedimiento según la invención en realización de tres etapas con refrigeración intermedia. La figura 2 muestra el procedimiento según la invención en realización de dos etapas.The invention is explained in more detail at continuation by means of 2 examples. Figure 1 shows the method according to the invention in three-stage embodiment with intermediate cooling Figure 2 shows the procedure according to the invention in two-stage embodiment.
Figura 1: la mezcla de empleo 1, constituida por propano y vapor de agua, se calienta en el cambiador de calor gas-gas 2 a 550ºC. La mezcla de empleo calentada 3 se conduce a la etapa de deshidrogenado 4, donde una parte de propano reacciona para dar propileno. Mediante calentamiento se ajusta una temperatura de 570ºC en la salida de la etapa de deshidrogenado 4. A la mezcla de reacción 5 se añade una mezcla de agua-vapor de agua definida 6, mediante lo cual se enfría la mezcla 7 a 510ºC, y la proporción vapor de agua respecto a hidrógeno en la etapa de deshidrogenado 8 se ajusta selectivamente.Figure 1: employment mix 1, consisting of propane and water vapor, heats up in the heat exchanger gas-gas 2 at 550 ° C. The heated employment mix 3 it leads to dehydrogenated stage 4, where a part of Propane reacts to give propylene. By heating it adjust a temperature of 570 ° C at the exit of the stage of dehydrogenated 4. To the reaction mixture 5 is added a mixture of water-steam defined 6, whereby cool the mixture 7 to 510 ° C, and the water vapor ratio with respect to hydrogen in the dehydrogenation stage 8 is adjusted selectively
La mezcla 7 se conduce a la etapa de deshidrogenado 8, inmediatamente antes de la entrada en su lecho de catalizador se añade con dosificación aire enriquecido en oxígeno 9. La mezcla de productos obtenida 10 presenta una temperatura de 590ºC, y desprende una parte de su calor a la mezcla de empleo 1 en el cambiador de calor gas-gas 2. La mezcla de productos 11 abandona el cambiador de calor 2 con 510ºC, y se conduce a la etapa de deshidrogenado 12, inmediatamente antes de la entrada en su lecho de catalizador se añade con dosificación aire enriquecido en oxígeno 13. El gas de producto obtenido 14 a se conduce de modo subsiguiente a etapas sucesivas para la elaboración. Como catalizador se emplea catalizador de deshidrogenado habitual en todas las etapas de deshidrogenado.The mixture 7 is conducted to the stage of dehydrogenated 8, immediately before entering its bed of catalyst is added with oxygen enriched air dosing 9. The mixture of products obtained 10 has a temperature of 590 ° C, and gives part of its heat to the use mixture 1 in the gas-gas heat exchanger 2. The mixture of products 11 leaves the heat exchanger 2 with 510 ° C, and it leads to the dehydrogenated stage 12, immediately before the entry into its catalyst bed is added with air dosing enriched in oxygen 13. The product gas obtained 14 a se leads subsequently to successive stages for the elaboration. The catalyst used is catalyst dehydrogenated usual in all stages of dehydrogenated.
Figura 2: la mezcla de empleo 1, constituida por propano y vapor de agua, se conduce a la etapa de deshidrogenado 4, donde una parte de propano reacciona para dar propileno. A la mezcla de reacción 5 se añade agua líquida 15 y vapor de agua 16, mediante lo cual se ajusta selectivamente la proporción vapor de agua respecto a hidrocarburo en la etapa de deshidrogenado 8. La mezcla 7 se conduce a la etapa de deshidrogenado 8, inmediatamente antes de la entrada en su lecho de catalizador se añade con dosificación aire enriquecido en oxígeno 9. La mezcla de productos obtenida 10 se conduce de modo subsiguiente a unidades sucesivas para la elaboración. En ambas etapas de deshidrogenado se emplea catalizador de deshidrogenado habitual como catalizador.Figure 2: employment mix 1, consisting of propane and water vapor, leads to dehydrogenated stage 4, where a part of propane reacts to give propylene. To the mix reaction 5 is added liquid water 15 and water vapor 16, by which selectively adjusts the water vapor ratio with respect to hydrocarbon in the dehydrogenation stage 8. The mixture 7 leads to the dehydrogenation stage 8, immediately before of the entry into its catalyst bed is added with dosage oxygen enriched air 9. The product mixture obtained 10 subsequent drives are conducted to successive units for the elaboration. In both stages of dehydrogenation is used usual dehydrogenated catalyst as catalyst.
Para la explicación adicional del procedimiento en el acondicionamiento de la figura 2 sirven ejemplos de cálculo, clasificándose como "resto" componentes gaseosos de reacciones secundarias o impurezas, como por ejemplo CO_{2}, CH_{4}, N_{2}.For further explanation of the procedure Examples of calculation serve in the conditioning of Figure 2, classified as "rest" gaseous components of reactions secondary or impurities, such as CO 2, CH 4, N_ {2}.
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\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
- 1one
- Mezcla de empleoJob mix
- 22
- Cambiador de calor gas-gasHeat exchanger gas-gas
- 33
- Mezcla de empleo calentadaHeated job mix
- 44
- Etapa de deshidrogenadoDehydrogenation stage
- 55
- Mezcla de reacciónReaction mixture
- 66
- Mezcla de agua-vapor de aguaWater-steam mixture of Water
- 77
- MezclaMixture
- 88
- Etapa de deshidrogenadoDehydrogenation stage
- 99
- Aire enriquecido en oxígenoOxygen enriched air
- 1010
- Mezcla de productosProducts mixture
- 11eleven
- Mezcla de productosProducts mixture
- 1212
- Etapa de deshidrogenadoDehydrogenation stage
- 1313
- Aire enriquecido en oxígenoOxygen enriched air
- 1414
- Gas de productoProduct gas
- 15fifteen
- AguaWater
- 1616
- Vapor de aguaWater vapor
- 1717
- Mezcla de productosProducts mixture
Claims (9)
- \bullet?
- en el que se conduce en una primera etapa un hidrocarburo, en especial una mezcla que contiene alcanos, que puede presentar vapor de agua, y que no presenta esencialmente oxígeno, en régimen continuo a través de un primer lecho de catalizador, que presenta condiciones de deshidrogenado habituales,in which you drive in a first stage a hydrocarbon, especially a mixture containing alkanes, which may have water vapor, and which does not present essentially oxygen, continuously through a first catalyst bed, which has dehydrogenated conditions habitual,
- \bullet?
- se añade a continuación a la mezcla de reacción obtenida a partir de la primera etapa, constituida por alcanos, alquenos, vapor de agua, hidrógeno y productos secundarios, tanto agua líquida, como también vapor de agua y un gas que contiene oxígeno,is then added to the reaction mixture obtained from the first stage, constituted by alkanes, alkenes, water vapor, hydrogen and secondary products, both liquid water, as well as steam from water and a gas that contains oxygen,
- \bullet?
- se conduce a continuación la mezcla de reacción obtenida, en régimen continuo, a través de otro lecho de catalizador en una segunda etapa para la oxidación de hidrógeno, y el deshidrogenado adicional de hidrocarburos.then the reaction mixture obtained, on a continuous basis, through another catalyst bed in a second stage for the oxidation of hydrogen, and additional dehydrogenated hydrocarbons.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
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